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JP7622864B2 - Mass spectrometry data analysis method and imaging mass spectrometry apparatus - Google Patents
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JP7622864B2 - Mass spectrometry data analysis method and imaging mass spectrometry apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、イメージング質量分析装置、及びイメージング質量分析装置で収集されたデータの解析方法に関する。 The present invention relates to an imaging mass spectrometer and a method for analyzing data collected by an imaging mass spectrometer.

イメージング質量分析装置は、生体組織切片などの試料上における化合物の分布を可視化することが可能な装置である。特許文献1に開示されているイメージング質量分析装置は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI:Matrix Assisted Laser Desorption / Ionization)法によるイオン源を搭載しており、試料上の2次元的な測定領域を細かく区切った微小領域毎に、所定の質量電荷比(厳密には斜体字の「m/z」であるが、本明細書中では慣用的に「質量電荷比」又は単に「m/z」と記す)範囲に亘るマススペクトルデータを収集する。An imaging mass spectrometer is a device capable of visualizing the distribution of compounds on a sample such as a biological tissue slice. The imaging mass spectrometer disclosed in Patent Document 1 is equipped with an ion source that uses the matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) method, and collects mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range (strictly speaking, this is the italicized "m/z", but in this specification it is conventionally referred to as "mass-to-charge ratio" or simply "m/z") for each micro-area that finely divides a two-dimensional measurement area on the sample.

また、イメージング質量分析の別の方法として、レーザーマイクロダイセクションと呼ばれる試料採取法を利用することで、測定領域内の各微小領域からそれぞれ試料片を切り出し、各試料片から調製した液体試料を質量分析装置に供することで、微小領域毎のマススペクトルデータを取得する方法も知られている(特許文献2参照)。ここでは、こうした試料採取法を用いた装置もイメージング質量分析装置に含めるものとする。Another method of imaging mass spectrometry is known, which uses a sampling method called laser microdissection to cut out sample pieces from each micro-area within the measurement region, and then provides a liquid sample prepared from each sample piece to a mass spectrometer to obtain mass spectrum data for each micro-area (see Patent Document 2). Here, devices that use such a sampling method are also included in the imaging mass spectrometer.

いずれにしても、イメージング質量分析装置では、試料上の各微小領域に対して得られたマススペクトルデータから、例えば特定の化合物に由来するイオンのm/z値における信号強度値を抽出し、試料上での各微小領域の2次元的な位置に応じてその信号強度値を配置した画像を作成することで、その特定の化合物の分布状況を示す画像を得ることができる。以下、こうした画像をMS(Mass Spectrometry)イメージング画像という。
一般的なイメージング質量分析装置では、観察対象である化合物つまりターゲット化合物が決まっている場合、ユーザーはその化合物に対応するm/z値を指定する。すると、そのm/z値におけるMSイメージング画像が作成され、表示部の画面上に表示される。
In any case, in the imaging mass spectrometer, for example, the signal intensity value at the m/z value of an ion derived from a specific compound is extracted from the mass spectrum data obtained for each micro-region on the sample, and an image is created in which the signal intensity values are arranged according to the two-dimensional position of each micro-region on the sample, thereby obtaining an image showing the distribution of the specific compound. Hereinafter, such an image is referred to as an MS (Mass Spectrometry) imaging image.
In a typical imaging mass spectrometer, when the compound to be observed, i.e. the target compound, is determined, the user specifies the m/z value corresponding to that compound, and then an MS imaging image at that m/z value is created and displayed on the display screen.

一方、ターゲット化合物が特定されていない場合、ユーザーは、取得されたマススペクトルを見ながら適当なマスピークを指示する。すると、イメージング質量分析装置では、その指示されたマスピークのm/z値に対応するMSイメージング画像が作成され、表示部の画面上に表示される。On the other hand, if the target compound has not been identified, the user selects an appropriate mass peak while viewing the acquired mass spectrum. The imaging mass spectrometer then creates an MS imaging image corresponding to the m/z value of the selected mass peak and displays it on the display screen.

特許文献1にも記載されているように、こうした場合、ユーザーがマスピークを選択するためのマススペクトルとして、測定領域内の全ての微小領域に対して得られた複数のマススペクトルを平均化することで作成された平均マススペクトル、又はその複数のマススペクトルを単に積算した積算マススペクトルが利用されることが多い。何故なら、通常、平均マススペクトルや積算マススペクトル(平均マススペクトルと積算マススペクトルとは実質的に同じであるので、以下の説明では、平均マススペクトルのみを挙げるが、積算マススペクトルも同様である)には、測定領域内に存在する全ての化合物についての情報が反映されていると考えられるからである。As described in Patent Document 1, in such cases, the mass spectrum used by the user to select a mass peak is often an average mass spectrum created by averaging multiple mass spectra obtained for all the micro-regions in the measurement region, or an integrated mass spectrum created by simply integrating the multiple mass spectra. This is because it is generally believed that information about all compounds present in the measurement region is reflected in the average mass spectrum or integrated mass spectrum (the average mass spectrum and the integrated mass spectrum are essentially the same, so in the following explanation, only the average mass spectrum will be mentioned, but the same is true for the integrated mass spectrum).

特開2011-191222号公報JP 2011-191222 A 国際公開第2015/053039号International Publication No. 2015/053039

しかしながら、従来のイメージング質量分析装置における上記解析手法では次のような問題がある。However, the above analysis method using conventional imaging mass spectrometers has the following problems:

上述した平均マススペクトルは、測定領域内の各微小領域に対する質量分析によって得られた生データに基いて作成される、いわゆるプロファイルスペクトルを平均化処理したものである。プロファイルスペクトルにおいて観測されるマスピークの幅は、測定に使用された質量分析装置の質量分解能に依存する。The average mass spectrum described above is an averaged version of so-called profile spectra, which are created based on the raw data obtained by mass analysis of each small area within the measurement region. The width of the mass peaks observed in the profile spectrum depends on the mass resolution of the mass analyzer used for the measurement.

イメージング質量分析装置において一般に使用されている飛行時間型質量分析装置(TOFMS:Time-Of-Flight Mass Spectrometer)では、概して質量分解能は比較的高いものの、プロファイルスペクトルに現れるマスピークの裾は広がっていることがある。そうした場合、測定領域内の比較的広い領域において観測されるマスピークと測定領域内の狭い領域で局所的に観測されるマスピークとのm/z値の差が小さく、後者のマスピークの信号強度が前者のマスピークの信号強度に比べて格段に小さいと、マススペクトルを平均化又は積算したときに、信号強度の小さな方のマスピークが信号強度の大きな方のマスピークの裾に埋没してしまう可能性がある。そうした場合、局所的に観測されるマスピークは平均マススペクトルには現れず、その結果、測定領域内で偏在している重要な化合物をユーザーが見逃すおそれがある。In time-of-flight mass spectrometers (TOFMS), which are commonly used in imaging mass spectrometers, the mass resolution is generally relatively high, but the tails of mass peaks appearing in the profile spectrum may be broad. In such cases, if the difference in m/z value between a mass peak observed in a relatively wide region within the measurement region and a mass peak observed locally in a narrow region within the measurement region is small, and the signal intensity of the latter mass peak is significantly smaller than that of the former mass peak, when the mass spectrum is averaged or integrated, the mass peak with the smaller signal intensity may be buried in the tail of the mass peak with the larger signal intensity. In such cases, the mass peak observed locally does not appear in the average mass spectrum, and as a result, the user may miss important compounds that are unevenly distributed within the measurement region.

また、一般的なTOFMSの質量分解能では、質量がごく近接した異なる化合物由来のマスピーク同士を十分に分離することができないことがある。こうした分離が不十分である複数のプロファイルスペクトルから平均マススペクトルを作成すると、m/z値が近接したマスピークが重なって実質的に1本のマスピークとなってしまうことがしばしばある。こうしたマスピークから求まるm/z値は、重なり合っている複数の化合物のうちのいずれの化合物に対応するm/z値とも異なるおそれがある。 In addition, the mass resolution of a typical TOFMS may not be sufficient to separate mass peaks from different compounds with very close masses. When an average mass spectrum is created from multiple profile spectra with such insufficient separation, mass peaks with close m/z values often overlap and essentially become a single mass peak. The m/z value obtained from such a mass peak may differ from the m/z value corresponding to any of the multiple overlapping compounds.

上述したように、試料上で局所的に且つ微量に含まれている化合物由来のマスピークが平均マススペクトルにおいて観測できないことは少なくない。また、平均マススペクトルにおいて観測されるマスピークのm/z値と、実際に試料に含まれている化合物に対応するm/z値とがずれていることもしばしばある。こうしたことから、平均マススペクトルにおいて観測されるマスピークを選択してそれに対応する特定のm/z値におけるMSイメージング画像を表示させると、ユーザーが本来観測すべき化合物の分布が正確性を欠くものとなるおそれがある。As mentioned above, it is not rare that mass peaks derived from compounds present locally and in trace amounts on a sample cannot be observed in an average mass spectrum. In addition, the m/z values of mass peaks observed in an average mass spectrum often differ from the m/z values corresponding to compounds actually contained in the sample. For this reason, if a mass peak observed in an average mass spectrum is selected and an MS imaging image at a specific m/z value corresponding to it is displayed, the distribution of compounds that the user should have observed may be inaccurate.

本発明はこうした課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、測定領域内に局所的に存在している比較的少量の化合物についても、その存在を見逃すことなく確実に把握してMSイメージング画像を確認することができる質量分析データ解析方法及びイメージング質量分析装置を提供することである。The present invention has been made to solve these problems, and one of its objectives is to provide a mass spectrometry data analysis method and an imaging mass spectrometry apparatus that can reliably identify the presence of compounds that are present in relatively small amounts locally within the measurement area without overlooking them, and can confirm MS imaging images.

また本発明の他の目的は、測定領域内に存在している化合物に正確に対応するm/z値のMSイメージング画像を表示することができる質量分析データ解析方法及びイメージング質量分析装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a mass spectrometry data analysis method and an imaging mass spectrometry apparatus that can display MS imaging images of m/z values that accurately correspond to compounds present in the measurement region.

上記課題を解決するためになされた本発明に係る質量分析データ解析方法の一態様は、試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことで得られたデータを解析する質量分析データ解析方法であって、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定ステップと、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して得られたデータに基く該微小領域毎のプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算ステップと、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対しピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合ステップと、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示する情報表示ステップと、
を有するものである。
One aspect of a mass spectrometry data analysis method according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is a mass spectrometry data analysis method for analyzing data obtained by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample, comprising the steps of:
an analysis region determination step of determining a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation step of averaging or integrating profile spectra for each of a plurality of micro-regions included in one analytical region based on data obtained for the micro-regions in each of the plurality of analytical regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration step of detecting peaks in each of the plurality of individual integrated mass spectra, collecting peak information including at least the mass-to-charge ratio values of the detected peaks in each of the plurality of analysis regions, and collecting the peak information of the plurality of analysis regions and arranging peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
an information display step of creating and displaying a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information;
It has the following characteristics.

また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るイメージング質量分析装置の一態様は、
試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことでデータを取得する測定部と、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定部と、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して前記測定部により得られたデータに基くプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算部と、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対してピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合部と、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示部に表示する表示処理部と、
を備えるものである。
In addition, one aspect of the imaging mass spectrometer according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is
a measurement unit for acquiring data by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample;
an analysis region determination unit that determines a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation unit that averages or integrates profile spectra based on data obtained by the measurement unit for a plurality of micro-areas included in each of the plurality of analysis regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration unit that performs peak detection for each of the plurality of individual integrated mass spectra, collects peak information including at least the mass-to-charge ratio value of the detected peak in each of the plurality of analysis regions, and collects the peak information of the plurality of analysis regions and organizes peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
a display processing unit that creates a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information and displays it on a display unit;
It is equipped with the following.

本発明の上記態様では、データを収集した測定領域全体ではなく、それよりも小さい面積である解析領域毎にプロファイルスペクトルを平均化(又は積算)し、その結果に基いて統合ピーク情報を求める。そのため、測定領域内で局所的に比較的少量存在している化合物に由来するピークがm/z値が近く強度が大きい他のピークの裾に埋もれてしまうことを回避することができ、そうしたピークを的確に反映したピークリストやマススペクトルをユーザーに提供することができる。それにより、本発明の上記態様によれば、ユーザーは、測定領域内の狭い範囲に局所的に僅かに存在する化合物についてもその存在を見落とすことなく、目的とする化合物の解析を正確に行うことができる。In the above aspect of the present invention, the profile spectra are averaged (or integrated) for each analysis area, which is a smaller area than the entire measurement area where data was collected, and integrated peak information is obtained based on the results. This makes it possible to prevent peaks derived from compounds that are present in relatively small amounts locally within the measurement area from being buried in the tails of other peaks with similar m/z values and high intensities, and provides the user with a peak list or mass spectrum that accurately reflects such peaks. As a result, according to the above aspect of the present invention, the user can accurately analyze the compound of interest without overlooking the presence of compounds that are present locally in small amounts in a narrow range within the measurement area.

また、本発明の上記態様によれば、測定に使用する質量分析装置の質量精度の高さを活かしながら、測定領域内に存在する複数の化合物の質量に高い精度で対応するm/z値のピークが観測されるマススペクトルを表示することができる。それによって、ユーザーは、その複数の化合物にそれぞれ対応する、精度の高いMSイメージング画像を観察することができ、従来に比べてより子細で精度の高い化合物の分布解析を行うことができる。 Furthermore, according to the above-mentioned aspect of the present invention, it is possible to display a mass spectrum in which peaks of m/z values corresponding with high accuracy to the masses of multiple compounds present in the measurement region are observed while taking advantage of the high mass accuracy of the mass spectrometer used for the measurement. This allows the user to observe high-accuracy MS imaging images corresponding to each of the multiple compounds, and to perform more detailed and accurate compound distribution analysis than ever before.

本発明の一実施形態であるイメージング質量分析装置の概略ブロック構成図。1 is a schematic block diagram of an imaging mass spectrometer according to one embodiment of the present invention; 本実施形態のイメージング質量分析装置における試料上の測定状態の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a measurement state on a sample in the imaging mass spectrometer of the present embodiment. 試料上の測定領域における化合物の分布状況の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of the distribution state of compounds in a measurement area on a sample. 本実施形態のイメージング質量分析装置におけるデータ解析処理の一例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of data analysis processing in the imaging mass spectrometer of the present embodiment. 本実施形態のイメージング質量分析装置において測定領域内に複数の解析領域を設定する際の変形例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a modified example in which a plurality of analysis regions are set within a measurement region in the imaging mass spectrometer of the present embodiment.

以下、本発明に係るイメージング質量分析装置及び質量分析データ解析方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。 Below, one embodiment of the imaging mass spectrometer and mass analysis data analysis method related to the present invention is described with reference to the attached drawings.

図1は、本実施形態のイメージング質量分析装置の概略ブロック構成図である。
本実施形態のイメージング質量分析装置は、イメージング質量分析部1と、データ処理部2と、入力部3と、表示部4と、を含む。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an imaging mass spectrometer according to this embodiment.
The imaging mass spectrometer of this embodiment includes an imaging mass spectrometer section 1 , a data processing section 2 , an input section 3 , and a display section 4 .

イメージング質量分析部1は、例えば大気圧MALDIイオントラップ飛行時間型質量分析装置(APMALDI-IT-TOFMS)の測定部である。但し、イメージング質量分析部1は、特許文献2に開示されているような、レーザーマイクロダイセクション装置と、該装置によって試料から採取された微細な試料片から調製された試料を質量分析する質量分析装置と、を組み合わせた装置であってもよい。The imaging mass spectrometry unit 1 is, for example, the measurement unit of an atmospheric pressure MALDI ion trap time-of-flight mass spectrometer (APMALDI-IT-TOFMS). However, the imaging mass spectrometry unit 1 may also be a device that combines a laser microdissection device, as disclosed in Patent Document 2, with a mass spectrometer that performs mass analysis on a sample prepared from a minute sample piece collected from the device by the laser microdissection device.

データ処理部2は、主として、イメージング質量分析部1で得られた大量のデータを処理する機能を有し、機能ブロックとして、データ格納部20、領域分割部21、プロファイルスペクトル作成部22、スペクトル平均化部23、ピーク情報収集部24、ピーク情報統合部25、ピークリスト表示処理部26、ピーク選択指示受付部27、MSイメージング画像作成部28、画像表示処理部29、などを含む。The data processing unit 2 mainly has the function of processing the large amounts of data obtained by the imaging mass spectrometry unit 1, and includes as its functional blocks a data storage unit 20, a region division unit 21, a profile spectrum creation unit 22, a spectrum averaging unit 23, a peak information collection unit 24, a peak information integration unit 25, a peak list display processing unit 26, a peak selection instruction receiving unit 27, an MS imaging image creation unit 28, an image display processing unit 29, etc.

本実施形態のイメージング質量分析装置において、データ処理部2は、通常、パーソナルコンピューター又はより高性能なワークステーションを中心に構成され、該コンピューターにインストールされた専用のデータ処理ソフトウェア(コンピュータープログラム)を該コンピューター上で実行することによって、上記各機能ブロックが具現化されるものとすることができる。この場合、入力部3はコンピューターに付設されたキーボードやポインティングデバイス(マウスなど)であり、表示部4はディスプレイモニターである。In the imaging mass spectrometer of this embodiment, the data processing unit 2 is usually configured around a personal computer or a more powerful workstation, and the above-mentioned functional blocks can be realized by executing dedicated data processing software (computer program) installed on the computer. In this case, the input unit 3 is a keyboard and a pointing device (such as a mouse) attached to the computer, and the display unit 4 is a display monitor.

上記コンピュータープログラムは、例えば、CD-ROM、DVD-ROM、メモリーカード、USBメモリー(ドングル)などの、コンピューター読み取り可能である非一時的な記録媒体に格納されてユーザーに提供されるものとすることができる。また、上記プログラムは、インターネットなどの通信回線を介したデータ転送の形式で、ユーザーに提供されるようにすることもできる。さらにまた、上記プログラムは、ユーザーがシステムを購入する時点で、予めシステムの一部であるコンピューター(厳密にはコンピューターの一部である記憶装置)にプリインストールしておくこともできる。The computer program can be provided to the user by storing it on a computer-readable, non-transitory recording medium, such as a CD-ROM, DVD-ROM, memory card, or USB memory (dongle). The program can also be provided to the user in the form of data transfer via a communication line, such as the Internet. Furthermore, the program can be pre-installed in a computer that is part of the system (strictly speaking, a storage device that is part of the computer) when the user purchases the system.

本実施形態のイメージング質量分析装置におけるデータ解析処理の一例を、図2~図4を参照しつつ説明する。
図2は、イメージング質量分析部1による測定状態の説明図である。図3は、試料上の測定領域における化合物の分布状況の一例を示す図である。図4は、本実施形態のイメージング質量分析装置におけるデータ解析処理の一例の説明図である。
An example of the data analysis process in the imaging mass spectrometer of this embodiment will be described with reference to FIGS.
Fig. 2 is an explanatory diagram of the measurement state by the imaging mass spectrometer 1. Fig. 3 is a diagram showing an example of the distribution state of compounds in a measurement region on a sample. Fig. 4 is an explanatory diagram of an example of data analysis processing in the imaging mass spectrometer of this embodiment.

イメージング質量分析部1による測定対象は、例えば、実験動物の脳や内臓などの生体組織が薄くスライスされた切片試料である。こうした試料は試料プレート上に載せられ、その表面にMALDI用のマトリックスが塗布されてイメージング質量分析部1の所定位置にセットされる。
図2に示すように、イメージング質量分析部1は、試料100上に設定された所定の測定領域101を格子状に細かく区切った微小領域102毎に、それぞれ質量分析を行い、所定のm/z範囲に亘るマススペクトルデータを取得する。測定領域の101の位置や大きさ、形状などは、通常、ユーザーが光学顕微観察などにより適宜に決めることができる。
The measurement target of the imaging mass spectrometry unit 1 is, for example, a thinly sliced biological tissue sample such as the brain or internal organs of an experimental animal. Such a sample is placed on a sample plate, the surface of which is coated with a matrix for MALDI, and the plate is then set at a predetermined position in the imaging mass spectrometry unit 1.
2, the imaging mass spectrometry unit 1 performs mass analysis on each of micro-areas 102 obtained by dividing a predetermined measurement area 101 set on a sample 100 into small areas in a grid pattern, and acquires mass spectrum data over a predetermined m/z range. The position, size, shape, etc. of the measurement area 101 can usually be appropriately determined by the user through optical microscope observation, etc.

具体的な分析動作は以下の通りである。イメージング質量分析部1におけるイオン源は一つの微小領域102にレーザー光を短時間照射し、その微小領域102に存在する化合物由来のイオンを発生させる。発生したイオンはイオントラップに一旦導入されたあと、飛行時間型質量分離器に送り込まれてm/z値に応じて分離されたうえで検出される。この検出信号が一つの微小領域102に対応するマススペクトルデータである。このマススペクトルデータは、図2中に示すように、m/z軸上で連続波形を示すデータ(プロファイルスペクトルデータ)である。試料100上でレーザー光の照射位置が移動するように試料100又はイオン源を移動させながら同様の分析動作を繰り返すことにより、測定領域101内に設定された全ての微小領域102についてのマススペクトルデータをそれぞれ収集することができる。 The specific analysis operation is as follows. The ion source in the imaging mass spectrometry unit 1 irradiates one micro-region 102 with laser light for a short time, generating ions derived from compounds present in the micro-region 102. The generated ions are once introduced into an ion trap, then sent to a time-of-flight mass separator where they are separated according to their m/z values and then detected. This detection signal is mass spectrum data corresponding to one micro-region 102. As shown in FIG. 2, this mass spectrum data is data (profile spectrum data) that shows a continuous waveform on the m/z axis. By repeating the same analysis operation while moving the sample 100 or the ion source so that the irradiation position of the laser light moves on the sample 100, mass spectrum data can be collected for each of the micro-regions 102 set within the measurement region 101.

なお、各微小領域102に対して通常の質量分析ではなく、特定のm/z値を有する又はm/z範囲に含まれるイオンを衝突誘起解離等により解離させて分析するMS/MS分析、或いはnが3以上であるMSn分析を行い、プロダクトイオンスペクトルデータを取得してもよい。 Instead of performing conventional mass analysis on each micro-region 102, MS/MS analysis, in which ions having a specific m/z value or falling within an m/z range are dissociated and analyzed by collision-induced dissociation or the like, or MS n analysis, in which n is 3 or greater, may be performed to obtain product ion spectrum data.

上述したようにして収集された各微小領域102におけるマススペクトルデータの集合、即ち、測定領域101全体についてのMSイメージングデータは、イメージング質量分析部1からデータ処理部2に転送されデータ格納部20に一旦格納される。このときのデータは、質量分析により得られた生データであるが、この生データに対して所定のノイズ除去などの適宜の波形処理が実施されたデータをデータ格納部20に格納するようにしてもよい。The set of mass spectrum data for each micro-region 102 collected as described above, i.e., the MS imaging data for the entire measurement region 101, is transferred from the imaging mass spectrometry unit 1 to the data processing unit 2 and temporarily stored in the data storage unit 20. The data at this time is raw data obtained by mass spectrometry, but the data may be stored in the data storage unit 20 after appropriate waveform processing such as predetermined noise removal has been performed on this raw data.

上述のように測定領域101全体のMSイメージングデータがデータ格納部20に格納されている状態で、ユーザーが入力部3から解析実行の指示を行うと、データ処理部2は以下のような処理を実行する。As described above, when the MS imaging data for the entire measurement region 101 is stored in the data storage unit 20, when the user issues an instruction to perform analysis from the input unit 3, the data processing unit 2 executes the following processing.

まず、データ処理部2において領域分割部21は、図4(A)に示すように、一つの測定領域101を仮想的に複数の解析領域103に分割する処理を行う。図4(A)の例では、矩形状である測定領域101を6個に分割しているが、分割数はこれに限らない。また、分割線は直線である必要はない。また、分割後の各解析領域103の面積は必ずしも同程度である必要はないものの、一般には、面積の差が極端に大きくならないようにする方がよく、一つの解析領域103は複数の微小領域102を含む。図4の例では、6個の解析領域103を区別するために、それら解析領域103に#1、#2、#3、#4、#5、#6の符号を付してある。First, the area division unit 21 in the data processing unit 2 performs a process of virtually dividing one measurement area 101 into multiple analysis areas 103 as shown in FIG. 4(A). In the example of FIG. 4(A), the rectangular measurement area 101 is divided into six, but the number of divisions is not limited to this. In addition, the division lines do not need to be straight lines. In addition, although the areas of the analysis areas 103 after division do not necessarily need to be the same, it is generally better not to make the difference in area too large, and one analysis area 103 includes multiple micro areas 102. In the example of FIG. 4, the six analysis areas 103 are labeled #1, #2, #3, #4, #5, and #6 to distinguish them from one another.

次に、プロファイルスペクトル作成部22は、解析領域103毎にその解析領域103に含まれる全ての微小領域102に対応するデータをデータ格納部20から順に読み出し、微小領域102にそれぞれ対応するプロファイルスペクトルを作成する。図2に示したように、プロファイルスペクトルはm/z軸方向に連続的な波形であり、その微小領域102に存在する化合物は山状のピークとして観測される。Next, the profile spectrum creation unit 22 sequentially reads out data corresponding to all of the microregions 102 contained in each analysis region 103 from the data storage unit 20, and creates a profile spectrum corresponding to each of the microregions 102. As shown in Figure 2, the profile spectrum is a continuous waveform in the m/z axis direction, and compounds present in the microregions 102 are observed as mountain-shaped peaks.

従来のイメージング質量分析装置では、測定領域101内の全ての微小領域102においてそれぞれ得られたプロファイルスペクトルの全てを平均化することによって、測定領域101に対して一つの平均マススペクトルを算出している。これに対し本実施形態のイメージング質量分析装置では、スペクトル平均化部23は、解析領域103毎に、一つの解析領域103に含まれる全ての微小領域102におけるプロファイルスペクトルを平均化する処理を実行する(図4(B)参照)。従って、解析領域103の数と同数の、この例では6個の平均マススペクトルが得られる。In conventional imaging mass spectrometers, one average mass spectrum is calculated for the measurement region 101 by averaging all of the profile spectra obtained in all of the microregions 102 within the measurement region 101. In contrast, in the imaging mass spectrometer of this embodiment, the spectrum averaging unit 23 executes a process for each analysis region 103 to average the profile spectra in all of the microregions 102 contained in one analysis region 103 (see FIG. 4(B)). Therefore, the same number of average mass spectra as the number of analysis regions 103, six in this example, are obtained.

図3に示す例では、測定領域101内の比較的広い範囲に比較的高濃度の化合物Aが存在している一方、測定領域101内の一部に局所的に比較的低濃度の化合物Bが存在している。こうした場合、測定領域101に含まれる全ての微小領域におけるプロファイルスペクトルを平均化してしまうと、化合物Bに対応するピークの信号強度は化合物Aに対応するピークの信号強度よりかなり低く、両者のm/z値が近いと、化合物Bに対応するピークは化合物Aに対応するピークの裾に埋もれてしまうおそれがある。3, a relatively high concentration of compound A is present over a relatively wide range within measurement region 101, while a relatively low concentration of compound B is present locally in a portion of measurement region 101. In such a case, if the profile spectra in all the micro-regions contained in measurement region 101 are averaged, the signal intensity of the peak corresponding to compound B will be significantly lower than the signal intensity of the peak corresponding to compound A, and if the m/z values of both are close, the peak corresponding to compound B may be buried in the tail of the peak corresponding to compound A.

これに対し、図3中に一点鎖線で示すように、測定領域101を複数の解析領域103に分割して、解析領域103毎にそれに含まれる微小領域102のプロファイルスペクトルを平均化すると、一部の解析領域103において得られる平均スペクトルでは、化合物Bに対応するピークが化合物Aのピークに埋もれずに観測できる可能性が高くなる。In contrast, if the measurement region 101 is divided into multiple analysis regions 103 as shown by the dotted line in Figure 3 and the profile spectra of the microregions 102 contained in each analysis region 103 are averaged, the peak corresponding to compound B is more likely to be observed in the average spectrum obtained in some of the analysis regions 103 without being obscured by the peaks of compound A.

ピーク情報収集部24は、解析領域103毎の平均マススペクトルに対し所定の基準に従ってピークを検出する(図4(C)参照)。そして、解析領域103毎に、検出されたピークの情報を収集してピークリストを作成する(図4(D)参照)。ピーク情報は、少なくともそのピークのm/z値を含むものとし、ピークの強度を含んでいてもよい。上述したように、一部の解析領域103の平均マススペクトルには、測定領域101の一部に局所的に含まれる化合物B由来のピークも観測されるため、該解析領域103に対応するピークリストには、そうした化合物Bのピーク情報も含まれ得る。The peak information collecting unit 24 detects peaks in the average mass spectrum for each analysis region 103 according to a predetermined criterion (see FIG. 4(C)). Then, for each analysis region 103, information on the detected peaks is collected to create a peak list (see FIG. 4(D)). The peak information includes at least the m/z value of the peak, and may also include the intensity of the peak. As described above, since peaks derived from compound B contained locally in a part of the measurement region 101 are also observed in the average mass spectrum of some analysis regions 103, the peak list corresponding to the analysis region 103 may also include peak information of such compound B.

次いでピーク情報統合部25は、全ての解析領域103のピークリストを収集し、そのピーク情報を統合する(図4(E)参照)。具体的には例えば、全てのピークリストに挙げられているピークのm/z値を昇順に並べ、隣接する2又はそれ以上の数のピークのm/z値の差が、測定に使用した装置の質量精度に応じて決まるm/z誤差以内である場合には、同じ化合物由来のピークであるみなしてピークを統合する。m/z値がごく近い複数のピークを統合する際には、統合前の複数のピークのうちのいずれか一つのピークのm/z値を統合後のピークのm/z値としてもよいし、統合前の複数のピークのm/z値から所定の計算によって求めたm/z値を統合後のピークのm/z値としてもよい。Next, the peak information integration unit 25 collects peak lists for all the analysis regions 103 and integrates the peak information (see FIG. 4E). Specifically, for example, the m/z values of the peaks listed in all the peak lists are arranged in ascending order, and if the difference between the m/z values of two or more adjacent peaks is within the m/z error determined according to the mass accuracy of the device used for the measurement, the peaks are considered to be from the same compound and integrated. When integrating multiple peaks with very close m/z values, the m/z value of any one of the multiple peaks before integration may be used as the m/z value of the integrated peak, or the m/z value calculated by a predetermined calculation from the m/z values of the multiple peaks before integration may be used as the m/z value of the integrated peak.

ピーク情報統合部25は、上述したように統合可能であるピークを全て統合することで、測定領域101全体に対する整理されたピークリストを作成する(図4(F)参照)。図3において示した化合物Aのように、測定領域101内に広く分布する化合物に対応するピーク情報は、複数の解析領域103に対応するピークリストにダブって掲載される。そのピーク情報は解析領域103によって僅かに相違する可能性があるものの、その相違は装置の質量精度の誤差範囲内である筈なので、ピークは統合される。一方、図3において示した化合物Bのように、測定領域101内で局所的に分布する化合物に対応するピーク情報は一つの解析領域103に対応するピークリストのみ掲載されるものの、これも統合されたピークリストに反映されることになる。The peak information integration unit 25 creates an organized peak list for the entire measurement region 101 by integrating all peaks that can be integrated as described above (see FIG. 4(F)). Peak information corresponding to a compound that is widely distributed in the measurement region 101, such as compound A shown in FIG. 3, is listed in the peak list corresponding to multiple analysis regions 103. Although the peak information may differ slightly depending on the analysis region 103, the difference should be within the error range of the mass accuracy of the device, so the peaks are integrated. On the other hand, peak information corresponding to a compound that is locally distributed in the measurement region 101, such as compound B shown in FIG. 3, is listed only in the peak list corresponding to one analysis region 103, but this is also reflected in the integrated peak list.

ピークリスト表示処理部26は、上述のようにして作成された測定領域101全体についてのピークリストを表示部4の画面上に表示する。或いは、ピークリスト表示処理部26は、上述のようにして作成されたピークリストに基いてマススペクトル(以下、統合マススペクトルという)を作成し、この統合マススペクトルを表示してもよい(図4(G)参照)。
The peak list display processing unit 26 displays the peak list for the entire measurement region 101 created as described above on the screen of the display unit 4. Alternatively, the peak list display processing unit 26 may create a mass spectrum (hereinafter referred to as an integrated mass spectrum) based on the peak list created as described above and display this integrated mass spectrum (see FIG. 4(G)).

ユーザーは、表示されたピークリスト又は統合マススペクトルを画面上で確認し、例えば、該ピークリスト又は統合マススペクトル上で所望のピークを入力部3で指示することにより選択する。ピーク選択指示受付部27は、指示されたピークを認識し、そのピークに対応付けられているm/z値を確定する。The user checks the displayed peak list or integrated mass spectrum on the screen and, for example, selects a desired peak on the peak list or integrated mass spectrum by indicating it with the input unit 3. The peak selection instruction receiving unit 27 recognizes the indicated peak and determines the m/z value associated with that peak.

MSイメージング画像作成部28は、上記確定したm/z値に対応する微小領域102毎の信号強度値をデータ格納部20から読み出し、MSイメージング画像を作成する。画像表示処理部29は、作成されたMSイメージング画像を表示部4の画面上に表示する。例えば、MSイメージング画像は上記ピークリスト又は統合マススペクトルと同じ画面内に表示され、ユーザーがピークリスト又は統合マススペクトル上で指示するピークを変更すると、その指示の変更(指示されたm/z値の変更)に対応して、表示するMSイメージング画像が迅速に更新されるようにすることができる。The MS imaging image creation unit 28 reads out the signal intensity values for each microregion 102 corresponding to the determined m/z value from the data storage unit 20, and creates an MS imaging image. The image display processing unit 29 displays the created MS imaging image on the screen of the display unit 4. For example, the MS imaging image is displayed on the same screen as the peak list or integrated mass spectrum, and when the user changes the peak specified on the peak list or integrated mass spectrum, the displayed MS imaging image can be quickly updated in response to the change in specification (change in the specified m/z value).

以上のようにして、本実施形態のイメージング質量分析装置では、測定領域101内に全体的に又は局所的に存在する様々な化合物由来のイオンピークの情報が漏れなく反映されたピークリスト及び/又は統合マススペクトルをユーザーに提示することができる。それにより、その統合マススペクトル上で目的の化合物に対応するピークをユーザーが適切に選択し、その化合物の分布を高い精度で示すMSイメージング画像を確認することができる。In this way, the imaging mass spectrometer of this embodiment can present the user with a peak list and/or an integrated mass spectrum that fully reflects information about ion peaks derived from various compounds present globally or locally within the measurement region 101. This allows the user to appropriately select a peak that corresponds to a compound of interest on the integrated mass spectrum and confirm an MS imaging image that shows the distribution of that compound with high accuracy.

上記実施形態のイメージング質量分析装置では、領域分割部21が予め決められた規則に従って自動的に測定領域101を複数に分割していたが、その規則をユーザーが適宜に設定できるようにしてもよい。また、測定領域101の全体を分割するのではなく、測定領域101の中で例えばユーザーにより指定された特定の範囲内のみを分割して複数の解析領域を定め、その複数の解析領域について上述したような処理を実施してもよい。In the imaging mass spectrometer of the above embodiment, the region dividing unit 21 automatically divides the measurement region 101 into multiple regions according to a predetermined rule, but the user may be able to set the rule as appropriate. Also, instead of dividing the entire measurement region 101, it is possible to divide only a specific range within the measurement region 101 designated by the user, for example, to define multiple analysis regions, and then perform the above-mentioned processing on the multiple analysis regions.

さらにまた、測定領域101内における複数の解析領域自体をユーザーがマニュアルで指定できるようにしてもよい。図5は、測定領域101内にマニュアル操作により複数の解析領域を設定する際の変形例を示す図である。Furthermore, the user may be allowed to manually specify multiple analysis regions themselves within the measurement region 101. Figure 5 shows a modified example when multiple analysis regions are set manually within the measurement region 101.

例えば領域分割部21は、測定領域101全体の光学顕微画像を表示し、その表示画面上で、ユーザーによる複数の解析領域の指定を受け付ける。図5の例では、4個の解析領域104A~104Dが指定されている。ここでは、各解析領域の形状は矩形状であるが、これに限るものではない。その大きさや位置、数も任意である。そうして指定された解析領域104A~104Dをそのまま、自動的に分割したあとの解析領域と同様に扱って処理を進めることができる。このようなマニュアル操作により解析領域の設定を可能としておくことで、例えば光学顕微画像において観測可能である特定の部位(生体組織や病変部位など)を一つの解析領域として処理を行うことができ、通常は見逃し易い化合物の把握などに有用である。For example, the region division unit 21 displays an optical microscope image of the entire measurement region 101, and accepts the user's specification of multiple analysis regions on the display screen. In the example of FIG. 5, four analysis regions 104A-104D are specified. Here, the shape of each analysis region is rectangular, but this is not limited to this. The size, position, and number of analysis regions are also arbitrary. The analysis regions 104A-104D specified in this way can be treated as they are in the same way as the analysis regions after automatic division, and processing can be continued. By making it possible to set the analysis region by such manual operation, for example, a specific part that can be observed in the optical microscope image (such as a biological tissue or a lesion site) can be processed as one analysis region, which is useful for understanding compounds that are usually easy to overlook.

上記実施形態のイメージング質量分析装置において、イメージング質量分析部1は質量分離器として飛行時間型質量分離器を用いていたが、飛行時間型質量分離器に限らず、これと同等程度以上の質量分解能を有する質量分離器を用いたものとするとよい。具体的には、各種の飛行時間型質量分析装置以外に、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分離器、オービトラップ型質量分離器などを用いたフーリエ変換型の質量分析装置などが有用である。また、イメージング質量分析部1におけるイオン源も大気圧MALDIイオン源に限らず、任意のイオン化法によるイオン源を用いることができる。In the imaging mass spectrometer of the above embodiment, the imaging mass spectrometer 1 uses a time-of-flight mass separator as a mass separator, but it is not limited to a time-of-flight mass separator, and it is preferable to use a mass separator having a mass resolution equivalent to or higher than that. Specifically, in addition to various time-of-flight mass spectrometers, Fourier transform mass spectrometers using a Fourier transform ion cyclotron resonance mass separator, an orbitrap mass separator, etc. are useful. In addition, the ion source in the imaging mass spectrometer 1 is not limited to an atmospheric pressure MALDI ion source, and an ion source using any ionization method can be used.

また、イメージング質量分析部1は、試料100上の測定領域101内に設定された微小領域102を順番に走査しながら質量分析を行うものでなく、多数の微小領域に対する質量分析を同時並行的に実施する投影型(又は投射型)イメージング質量分析を行うものであってもよい。さらにまた、イメージング質量分析部1は、レーザーマイクロダイセクション等の手法により、測定領域101内の各微小領域102からそれぞれ微細な試料片を物理的に切り出し、各試料片から調製した液体試料をそれぞれ質量分析することでデータを取得するものであってもよい。即ち、その測定手法は、測定領域101内の各微小領域102における所定のm/z範囲のマススペクトルデータが得られるものであればよい。In addition, the imaging mass spectrometry unit 1 may perform mass analysis by sequentially scanning the micro-areas 102 set in the measurement area 101 on the sample 100, but may perform projection-type (or projection-type) imaging mass spectrometry in which mass analysis is performed simultaneously on multiple micro-areas in parallel. Furthermore, the imaging mass spectrometry unit 1 may physically cut out minute sample pieces from each of the micro-areas 102 in the measurement area 101 by a technique such as laser microdissection, and obtain data by mass analyzing liquid samples prepared from each of the sample pieces. In other words, the measurement technique may be one that can obtain mass spectrum data in a predetermined m/z range in each of the micro-areas 102 in the measurement area 101.

また、上記実施形態及び変形例はあくまでも本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加等を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。Furthermore, the above-mentioned embodiment and modified examples are merely examples of the present invention, and it goes without saying that any appropriate modifications, amendments, additions, etc. made within the spirit of the present invention will also be encompassed within the scope of the claims of the present application.

[種々の態様]
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Various aspects]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are examples of the following aspects.

(第1項)本発明に係る質量分析データ解析方法の一態様は、試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことで得られたデータを解析する質量分析データ解析方法であって、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定ステップと、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して得られたデータに基く該微小領域毎のプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算ステップと、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対しピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合ステップと、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示する情報表示ステップと、
を有する。
(Item 1) One aspect of a mass spectrometry data analysis method according to the present invention is a mass spectrometry data analysis method for analyzing data obtained by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample, the method comprising:
an analysis region determination step of determining a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation step of averaging or integrating profile spectra for each of a plurality of micro-regions included in one analytical region based on data obtained for the micro-regions in each of the plurality of analytical regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration step of detecting peaks in each of the plurality of individual integrated mass spectra, collecting peak information including at least the mass-to-charge ratio values of the detected peaks in each of the plurality of analysis regions, and collecting the peak information of the plurality of analysis regions and arranging peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
an information display step of creating and displaying a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information;
has.

(第4項)本発明に係るイメージング質量分析装置の一態様は、
試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことでデータを取得する測定部と、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定部と、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して前記測定部により得られたデータに基くプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算部と、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対してピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合部と、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示部に表示する表示処理部と、
を備える。
(Item 4) One aspect of the imaging mass spectrometer according to the present invention is
a measurement unit for acquiring data by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample;
an analysis region determination unit that determines a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation unit that averages or integrates profile spectra based on data obtained by the measurement unit for a plurality of micro-areas included in each of the plurality of analysis regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration unit that performs peak detection for each of the plurality of individual integrated mass spectra, collects peak information including at least the mass-to-charge ratio value of the detected peak in each of the plurality of analysis regions, and collects the peak information of the plurality of analysis regions and organizes peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
a display processing unit that creates a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information and displays it on a display unit;
Equipped with.

第1項に記載の質量分析データ解析方法、及び第4項に記載のイメージング質量分析装置では、データを収集した測定領域全体ではなく、それよりも小さい面積である解析領域毎にプロファイルスペクトルを平均化又は積算し、その結果に基いて統合ピーク情報を求める。そのため、測定領域内で局所的に比較的少量存在している化合物に由来するピークがm/z値が近く強度が大きい他のピークの裾に埋もれてしまうことを回避することができ、そうしたピークを的確に反映したピークリストやマススペクトルをユーザーに提供することができる。それにより、本発明の上記態様によれば、ユーザーは、測定領域内の狭い範囲に局所的に僅かに存在する化合物についてもその存在を見落とすことなく、目的とする化合物の解析を正確に行うことができる。In the mass analysis data analysis method described in paragraph 1 and the imaging mass spectrometer described in paragraph 4, the profile spectrum is averaged or integrated for each analysis region, which is a smaller area than the entire measurement region where the data was collected, and integrated peak information is obtained based on the results. This makes it possible to prevent peaks derived from compounds that are present locally in relatively small amounts in the measurement region from being buried in the tails of other peaks with similar m/z values and high intensities, and to provide the user with a peak list or mass spectrum that accurately reflects such peaks. As a result, according to the above-mentioned aspect of the present invention, the user can accurately analyze the target compound without overlooking the presence of compounds that are present locally in small amounts in a narrow range in the measurement region.

また、第1項に記載の質量分析データ解析方法、及び第4項に記載のイメージング質量分析装置によれば、測定に使用する質量分析装置の質量精度の高さを活かしながら、測定領域内に存在する複数の化合物の質量に高い精度で対応するm/z値のピークが観測されるマススペクトルを表示することができる。それによって、ユーザーは、その複数の化合物にそれぞれ対応する、精度の高いMSイメージング画像を観察することができ、従来に比べてより子細で精度の高い化合物の分布解析を行うことができる。 Furthermore, the mass analysis data analysis method described in paragraph 1 and the imaging mass spectrometer described in paragraph 4 can take advantage of the high mass accuracy of the mass spectrometer used for the measurement, and display a mass spectrum in which peaks of m/z values corresponding with high accuracy to the masses of multiple compounds present in the measurement region can be observed. This allows the user to observe high-precision MS imaging images corresponding to each of the multiple compounds, and allows for more detailed and accurate compound distribution analysis than ever before.

(第2項)第1項に記載の質量分析データ解析方法は、
前記情報表示ステップにより表示された前記ピークリスト又はマススペクトル上でユーザーによるピークの選択の指示を受け付けるピーク選択受付ステップと、
指示されたピークに対応する質量分析イメージング画像を作成する画像作成ステップと、
をさらに有するものとすることができる。
(2) The mass spectrometry data analysis method according to the first aspect of the present invention comprises:
a peak selection receiving step of receiving an instruction for selecting a peak by a user on the peak list or mass spectrum displayed by the information display step;
generating a mass spectrometry imaging image corresponding to the indicated peak;
The present invention may further include the following:

第1項に記載の質量分析データ解析方法における表示ステップにより表示されたピークリスト又はマススペクトルでは、測定領域内に存在する複数の化合物にそれぞれ対応する精度の高いピーク又はそのピークのm/z値情報が得られる。第2項に記載の質量分析データ解析方法によれば、ユーザーは、このピークリスト又はマススペクトルに基いて特定のピークを指定してMSイメージング画像を表示させることができるので、目的の化合物の分布を高い精度で反映したMSイメージング画像を表示することができる。また、測定領域内に局所的に僅かな量だけ存在している化合物についてもユーザーが見落とすことなく、その化合物の分布をMSイメージング画像により確認することができる。In the peak list or mass spectrum displayed by the display step in the mass spectrometry data analysis method described in paragraph 1, highly accurate peaks corresponding to the multiple compounds present in the measurement region or m/z value information of the peaks can be obtained. According to the mass spectrometry data analysis method described in paragraph 2, the user can specify a specific peak based on this peak list or mass spectrum to display an MS imaging image, so that an MS imaging image that reflects the distribution of the target compound with high accuracy can be displayed. In addition, the user can check the distribution of compounds that are present in only small amounts locally in the measurement region without overlooking them using the MS imaging image.

(第3項)第1項又は第2項に記載の質量分析データ解析方法において、前記ピーク情報統合ステップでは、質量分析に使用された装置の質量精度に応じた基準に従って、複数のピークの質量電荷比値が実質的に同一であるか否かを判定する処理を実施するものとすることができる。 (Clause 3) In the mass spectrometry data analysis method described in paragraph 1 or 2, the peak information integration step may include carrying out a process to determine whether the mass-to-charge ratio values of multiple peaks are substantially identical, according to a criterion corresponding to the mass accuracy of the device used for mass spectrometry.

第3項に記載の質量分析データ解析方法では、装置の質量精度の高さを十分に活かして、m/z値がごく近接した異なる複数の化合物由来のピークの情報をそれぞれ別のピークとして的確にユーザーに提供することができる。また、m/z値が異なるものの同じ化合物由来であると推定されるピークを統合し、一つのピークの情報としてユーザーに提供することができ、ユーザーに無用で冗長な情報を提供することを避けることができる。The mass spectrometry data analysis method described in paragraph 3 makes full use of the high mass accuracy of the device, and can accurately provide the user with information on peaks derived from multiple different compounds with very close m/z values as separate peaks. In addition, peaks that have different m/z values but are presumed to be derived from the same compound can be integrated and provided to the user as information on a single peak, thereby avoiding providing the user with unnecessary and redundant information.

1…イメージング質量分析部
2…データ処理部
20…データ格納部
21…領域分割部
22…プロファイルスペクトル作成部
23…スペクトル平均化部
24…ピーク情報収集部
25…ピーク情報統合部
26…ピークリスト表示処理部
27…ピーク選択指示受付部
28…MSイメージング画像作成部
29…画像表示処理部
3…入力部
4…表示部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Imaging mass spectrometry section 2 Data processing section 20 Data storage section 21 Region division section 22 Profile spectrum creation section 23 Spectral averaging section 24 Peak information collection section 25 Peak information integration section 26 Peak list display processing section 27 Peak selection instruction acceptance section 28 MS imaging image creation section 29 Image display processing section 3 Input section 4 Display section

Claims (4)

試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことで得られたデータを解析する質量分析データ解析方法であって、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定ステップと、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して得られたデータに基く該微小領域毎のプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算ステップと、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対しピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合ステップと、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示する情報表示ステップと、
を有する質量分析データ解析方法。
A mass spectrometry data analysis method for analyzing data obtained by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample, comprising:
an analysis region determination step of determining a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation step of averaging or integrating profile spectra for each of a plurality of micro-regions included in one analytical region based on data obtained for the micro-regions in each of the plurality of analytical regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration step of detecting peaks in each of the plurality of individual integrated mass spectra, collecting peak information including at least the mass-to-charge ratio values of the detected peaks in each of the plurality of analysis regions, and collecting the peak information of the plurality of analysis regions and arranging peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
an information display step of creating and displaying a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information;
A mass spectrometry data analysis method comprising the steps of:
前記情報表示ステップにより表示された前記ピークリスト又はマススペクトル上でユーザーによるピークの選択の指示を受け付けるピーク選択受付ステップと、
指示されたピークに対応する質量分析イメージング画像を作成する画像作成ステップと、
をさらに有する、請求項1に記載の質量分析データ解析方法。
a peak selection receiving step of receiving an instruction for selecting a peak by a user on the peak list or mass spectrum displayed by the information display step;
generating a mass spectrometry imaging image corresponding to the indicated peak;
The method of claim 1 , further comprising:
前記ピーク情報統合ステップでは、質量分析に使用された装置の質量精度に応じた基準に従って、複数のピークの質量電荷比値が実質的に同一であるか否かを判定する処理を実施する、請求項1に記載の質量分析データ解析方法。 The mass spectrometry data analysis method according to claim 1, wherein the peak information integration step performs a process to determine whether the mass-to-charge ratio values of multiple peaks are substantially identical according to a criterion corresponding to the mass accuracy of the device used for mass spectrometry. 試料上の測定領域内の複数の微小領域毎にそれぞれ質量分析を行うことでデータを取得する測定部と、
前記測定領域を分割することで、又は前記測定領域内についてのユーザーの指定に応じて、それぞれ前記微小領域が複数含まれる複数の解析領域を決定する解析領域決定部と、
前記複数の解析領域の各々において、一つの解析領域に含まれる複数の微小領域に対して前記測定部により得られたデータに基くプロファイルスペクトルを平均化又は積算して個別統合マススペクトルを取得するスペクトル演算部と、
複数の前記個別統合マススペクトルの各々に対してピーク検出を行い、前記複数の解析領域の各々において、検出されたピークの質量電荷比値を少なくとも含むピーク情報を収集するとともに、該複数の解析領域のピーク情報を集め、質量電荷比値が実質的に同一であると推定され得るピークを整理して統合ピーク情報を求めるピーク情報統合部と、
前記統合ピーク情報に基くピークリスト又はマススペクトルを作成して表示部に表示する表示処理部と、
を備えるイメージング質量分析装置。
a measurement unit for acquiring data by performing mass spectrometry on each of a plurality of micro-areas within a measurement area on a sample;
an analysis region determination unit that determines a plurality of analysis regions each including a plurality of the microregions by dividing the measurement region or in response to a user's designation within the measurement region;
a spectrum calculation unit that averages or integrates profile spectra based on data obtained by the measurement unit for a plurality of micro-areas included in each of the plurality of analysis regions to obtain an individual integrated mass spectrum;
a peak information integration unit that performs peak detection for each of the plurality of individual integrated mass spectra, collects peak information including at least the mass-to-charge ratio value of the detected peak in each of the plurality of analysis regions, and collects the peak information of the plurality of analysis regions and organizes peaks that can be estimated to have substantially the same mass-to-charge ratio value to obtain integrated peak information;
a display processing unit that creates a peak list or a mass spectrum based on the integrated peak information and displays it on a display unit;
An imaging mass spectrometer comprising:
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